Сегодня литосферу изучают «вширь и вглубь» сразу целым набором методов — от спутников до сверхглубоких скважин. Коротко по основным инструментам и зачем они нужны.

Дистанционные методы

• Спутниковые снимки (оптика, ИК, радары SAR) — картирование разломов, вулканических полей, осыпей, оползней, термальных аномалий.

• InSAR (радарная интерферометрия) — миллиметровые смещения земной поверхности: поднятия/осадки, «дыхание» вулканов, постсейсмическая деформация.

• Лидар (самолёты, дроны) — детальные цифровые модели рельефа для поиска следов разломов и оползней в лесистой местности.

• GNSS/GPS-геодезия — скорость и направление движения литосферных плит, накопление напряжений на разломах.

Геофизика «сквозь толщу»

• Сейсморазведка

  • Отражательная/преломлённая (активные источники) — строят разрезы осадочных бассейнов, находят разломы, толщины слоёв.

  • Пассивная сейсмология (землетрясения, шум) — томография мантии и коры, определение границ (Мохо), зон плавления и субдукции.

• Гравиметрия — аномалии плотности: купола соли, магматические тела, утолщения/истончения коры.

• Магнитометрия и палеомагнетизм — магматические пояса, возраст/перемещения пород, морские магнитные полосы (хроника спрединга).

• Магнитотеллурика и электроразведка — электропроводность пород: зоны флюидов, руды, графитизированные слои, зоны разломов.

• Скважинные методы — каротаж (электрический, акустический, гамма-каротаж), температурные профили, испытания на проницаемость.

• ГПР (георадар) — мелкие глубины (первые десятки метров): пустоты, слои, техногенные объекты.

Морская геология и тектоника океанов

• Многолучевой эхолот (батиметрия) — детальная топография дна, рифт-долины, хребты, каньоны.

• Морская сейсморазведка (профили) — осадочные рампы, базальтовая кора.

• Тралловый/гравитационный отбор керна и бурение — образцы осадков и базальтов.

• Магнито- и гравиметрия с судов — ходы спрединга, внутрикоровые аномалии.

Прямые «окна» в литосферу

• Научное бурение (на суше и в океане) — керны, флюиды, температура, минералогия; испытания пород в естественных условиях.

• Полевые геологические работы — геологическое картирование, съемка разломов и складок, отбор образцов.

• Вулканологические обсерватории — сети сейсмометров, тильтометры, газоанализаторы (SO₂/CO₂), термокамеры, дроны.

Лаборатория: что рассказывают породы

• Петрография и микроскопия (оптическая, электронная, микрозонд, LA-ICP-MS) — минералогия, химсостав, включения флюидов.

• Геохронология — U-Pb по цирконам, Ar-Ar по полевым шпатам/сланцам, (U-Th)/He, следы деления; датировки времени магматизма, метаморфизма, поднятий и эрозии.

• Термохронология — реконструкции охлаждения и подъёма блоков коры.

• Изотопная геохимия (Sr-Nd-Pb-Hf, стабильные изотопы) — источники магм, метасоматизм, циркуляция флюидов.

• Рок-механика и реология — испытания на прочность/вязкость при высоких Р-Т для моделей деформации.

• Томография кернов (рентген-CT) — пористость, трещиноватость, текстуры.

Тепло и флюиды

• Тепловой поток и температурные градиенты — буровые и поверхностные измерения, тепловая эволюция литосферы.

• Гидрогеология и геохимия флюидов — состав газов/вод, трассировка источников, глубинные разгрузки.

Моделирование и данные

• Численное моделирование — тектоника плит, конвекция мантии, развитие разломов и осадочных бассейнов.

• ГИС и инверсии — совместная интерпретация разнородных полей (сейсмо-, грави-, магнитных) и построение 3D-моделей.

• Машинное обучение — автоматическое распознавание разломов/оползней на снимках, ускоренная интерпретация сейсмики.

Специальные и новые подходы

• Сейсмическая интерферометрия по шуму — структура коры без взрывов/вибраторов.

• Мюонная радиография — «просветка» вулканов и массивов на сотни метров–километры.

• Спутниковая гравитация и её градиенты — крупномасштабные структуры коры и мантии.

• Космогенные нуклиды — скорости денудации и оголения пород на поверхности.

Итого: современное исследование литосферы — это синтез спутниковых наблюдений (InSAR, GNSS, лидар), геофизики (сейсмика, грави- и магнитные методы, МТ, электроразведка), прямых методов (бурение, полевые работы), лабораторных анализов (геохронология, изотопы, микроскопия) и численного моделирования. Именно их совместное использование даёт наиболее надёжные 3D-модели строения и эволюции литосферы.